线性表链式存储结构

线性表的链式存储结构，用一组任意的存储单元存储数据元素。除了要存储数据元素信息外，还要存储他的后继元素的存储地址。

优点：（相对于线性表的顺序存储结构）

1、不需要连续的存储单元。

2、单链表不需要预分配存储空间，只要空间就可以分配，元素的个数也不受限制。

3、单链表在找出某位置的指针后，插入和删除的时间仅为O（1）.（但是，查找的时间还是O（n）?这个是否算优点？）

缺点：（相对于线性表的顺序存储结构）

1、不仅需要存储数据元素，还需要存储后继元素的位置信息，占用空间增加。

2、查找元素的时间复杂度是O（n），顺序存储结构的查找时间复杂度是O(1).

代码：线性表链式存储结构的复制构造函数相比插入和删除函数要复杂（个人观点）。

第一部分是 ChainNode.h文件，第二部分ChainNode.cpp文件，第三部分是测试代码。

#pragma once
template<class T>
struct ChainNode
{
    T node;
    ChainNode<T>* next;
    ChainNode(){}
    ChainNode(const T& element){ this->node = element; }
    ChainNode(const T& element, ChainNode<T>* Next){ this->node = element; this->next = Next; }
};
template<class T>
class ChainLinear
{
public:
    ChainLinear();                            //构造函数
    ChainLinear(const ChainLinear<T>&);       //复制构造
    ~ChainLinear();                              //析构函数
    void chainInsert(int index,const T&);     //插入index处插入元素
    void chainDelete(int index);              //删除index处的元素
    T& getElement(int index);                 //返回index处的元素
    int getLength(){ return this->length; }                         //返回元素个数
private:
    int length;
    ChainNode<T>* firstNode;
};

#include "ChainLinear.h"
#include<iostream>
using namespace std;

template<class T>
ChainLinear<T>::ChainLinear()
{
    length = 0;
    firstNode = NULL;
}
template<class T>
ChainLinear<T>::ChainLinear(const ChainLinear<T>& theChain)
{
    length = theChain.length;
    if (length == 0)                  //若链表为空，则首地址指向空，并返回
    {
        firstNode = NULL;
        return;
    }
    ChainNode<T>* sourceNode = theChain.firstNode;
    firstNode = new ChainNode<T>(sourceNode->node);
    sourceNode = sourceNode->next;
    ChainNode<T>* targeNode = firstNode;      //当前链表 *this 的最后一个节点
    while (sourceNode != NULL)
    {
        targeNode->next = new ChainNode<T>(sourceNode->node);
        targeNode = targeNode->next;
        sourceNode = sourceNode->next;
    }
    targeNode->next = NULL;
}
template<class T>
ChainLinear<T>::~ChainLinear()
{
    while (firstNode != NULL)
    {
        ChainNode<T>* currentNode = firstNode->next;
        delete firstNode;
        firstNode = currentNode;
    }
}
template<class T>
void ChainLinear<T>::chainInsert(int index, const T&element)     //插入index处插入元素
{
    if (index < 0)
    {
        cout << "请输入正确的插入位置" << endl;
        system("pause");
    }
    if (index >= this->length)   
        index = this->length;
    
    if (index == 0)
        firstNode = new ChainNode<T>(element, firstNode);
    else
    {
        ChainNode<T>* temp = firstNode;
        for (int i = 0; i < index-1; i++)
            temp = temp->next;
        temp->next = new ChainNode<T>(element, temp->next);
    }
    this->length++;
}
template<class T>
void ChainLinear<T>::chainDelete(int index)             //删除index处的元素
{
    if (index >= this->length || index < 0)
    {
        cout << "Error!!!" << endl;
        cout << "要删除的元素超出范围！" << endl;
        system("pause");
    }
    ChainNode<T>*DeleteNode = firstNode;
    if (index == 0)
    {
        firstNode = firstNode->next;
    }
    else
    {
        ChainNode<T>*p = firstNode;
        for (int i = 0; i < index - 1; i++)
            p = p->next;
        DeleteNode = p->next;
        p->next = p->next->next;
    //    p->next = DeleteNode->next;
    }
    delete DeleteNode;
    this->length--;
}
template<class T>
T& ChainLinear<T>::getElement(int index)                //返回index处的元素
{
    if (index >= this->length || index < 0)
    {
        cout << "Error!!!" << endl;
        cout << "要删除的元素超出范围！" << endl;
        system("pause");
    }
    ChainNode<T>* theElement = firstNode;
    for (int i = 0; i < index; i++)
        theElement = theElement->next;
    return theElement->node;
}

测试代码：

#include<iostream>
#include<string>
#include"ChainLinear.h"
#include"ChainLinear.cpp"
using namespace std;
struct Teacher
{
    int age;
    string name;
};

void print(ChainLinear<Teacher>list)
{
    ChainLinear<Teacher>List(list);
    int size = List.getLength();
    for (int i = 0; i < size; i ++ )
    {
        Teacher t = List.getElement(0);
        cout << "the teacher's year is: " << t.age << endl;
        List.chainDelete(0);
    }
}



int main()
{
    ChainLinear<Teacher>list;
    Teacher  t0,t1, t2, t3, t4,tt;
    t0.age = 1;
    t1.age = 10;
    t2.age = 20;
    t3.age = 30;
    t4.age = 40;
    tt.age = 50;
    list.chainInsert(0, t0);
    list.chainInsert(0, t1);
    list.chainInsert(0, t2);
    list.chainInsert(0, t3);
    list.chainInsert(0, t4);
    
    print(list);
    list.chainInsert(2, tt);
    print(list);

    list.chainDelete(2);
    list.chainDelete(3);

    print(list);
    cout << "hello world" << endl;
    system("pause");
    return 0;
}